Differenziale autobloccante: cos’è, come funziona, tipologie

Grazie ad esso, viene distribuita la coppia tra le due ruote motrici di un asse, o tra diversi assi nel caso di differenziale centrale, così che gli pneumatici girino a velocità diverse. È costituito da un’incastellatura, sulla quale è fissata la corona dentata, che riceve il moto dall’albero d’uscita del cambio. Il differenziale aperto è particolarmente utile in curva, per i motivi che andremo ad osservare nei prossimi paragrafi.

Sommario

• Cos’è il differenziale autobloccante
• Come funziona il differenziale autobloccante
• Tipologie di differenziale autobloccante

Cos’è il differenziale autobloccante?

Il differenziale autobloccante è un dispositivo meccanico, impiegato per massimizzare la trazione delle ruote appartenenti al medesimo asse. Questo particolare componente viene usato soprattutto nei fuoristrada e nelle auto sportive, con la possibilità di regolarlo (in fase di progetto) al fine di aumentare il bloccaggio in caso di slittamento di una delle due ruote. A quest’ultimo viene attribuito un valore, solitamente espresso mediante una percentuale, che va da un minimo del 25% a un massimo del 100%. Tale valore varia in relazione al genere di impiego che se ne fa, infatti, è preferibile un bloccaggio più contenuto per la guida in strada, mentre per quella fuoristrada si può optare per un bloccaggio totale, inoltre si può avere una percentuale differente di bloccaggio in trazione o in rilascio (per evitare bloccaggi in scalata).

I dispositivi elettronici di bloccaggio dell’asse stanno progressivamente sostituendo i classici differenziali nei veicoli di ultima generazione. Ciò deriva dal fatto che i primi risultano ormai più economici e, allo stesso tempo, più leggeri. Un esempio è il Controllo Elettronico della Stabilità con funzione di Electronic Torque Transfer Control, un particolare sistema di sicurezza impiegato anche nella massimizzazione della trazione. Nonostante ciò, a prescindere dalle novità e dalle recenti evoluzioni apportate dalle aziende automobilistiche, il differenziale autobloccante costituisce ancora un importante protagonista in ciò che concerne le performance della vettura.

Infatti, quando occorre scaricare grosse potenze a terra, la ruota interna alla curva, ovvero la più alleggerita per via del trasferimento di carico, risulterebbe in crisi. Sul bagnato, o nel caso di bassa aderenza, invece, la vettura tenderebbe a slittare. Il differenziale totalmente “chiuso”, anche detto “locked”, o l’assenza del differenziale stesso, invece, non consentirebbe alla ruota interna di girare con una velocità diversa rispetto all’altra dello stesso asse, portando allo strisciamento con il terreno.

Per capire a pieno il funzionamento di questo componente, bisogna considerare che le ruote di un medesimo asse compiono un diverso numero di giri nel momento in cui l’auto effettua una curva. Quindi, la distanza o l’arco percorsa dalle ruote esterne, come potrete ben immaginare, risulta maggiore rispetto a quella compiuta dalle ruote interne. Grazie al differenziale è possibile compensare questa differenza di giri, ma è possibile perdere trazione su fondi a bassa aderenza, pertanto viene impiegato nella sua tipologia autobloccante in particolar modo nelle vetture sportive e nei fuoristrada. Se si fa riferimento ad altri modelli di auto, allora possiamo aspettarci anche altre tipologie di differenziale, che meglio si adattano al relativo stile di guida.

Come funziona il differenziale autobloccante

Un differenziale autobloccante sarebbe un differenziale “aperto” con l’aggiunta di un sistema interno, che consente l’incremento della differenza tra le due coppie trasmesse sui semiassi. Ne esistono di diversi tipi, a lamelle, torsen a denti elicoidali e altri. Mediante uno di questi sistemi la ruota con la maggiore aderenza ottiene una coppia motrice maggiore dal differenziale, rispetto a quella con minore aderenza che, generalmente, inizia a girare con più velocità in tale condizione.

Si tratta, in parole povere, di un sistema antipattinamento, che funziona sicuramente meglio rispetto ad altri dispositivi elettro-meccanici che limitano la potenza a discapito dell’aderenza delle ruote motrici o a fronte dell’impiego dei freni per rallentare le ruote in pattinamento, in quanto generano dei surriscaldamenti pericolosi e delle usure. Qui invece la coppia viene inviata proprio dove serve.

Dal momento in cui la ruota anteriore mantiene un grip sufficiente, è possibile anche generare un sovrasterzo, a causa della massa dell’auto che funge da perno rispetto alla ruota esterna alla curva. In questo modo l’azione dell’auto viene resa decisamente più efficiente, facilitando l’entrata in corda.

Negli ultimi anni sono stati prodotti dei particolari autobloccanti a controllo elettronico che non si servono dei freni per pinzare la ruota in pattinamento. Le vetture sportive recenti sono caratterizzate da potenze sempre più alte, rendendo sempre più complicato scaricare tanta cavalleria a terra, soprattutto a seguito di un intervento di elaborazione e se parliamo di un modello a trazione anteriore. Per fare un esempio, fino a qualche anno fa, un 2.0 turbo vedeva nei 300 CV una sorta di traguardo, mentre ad oggi questo valore è sempre più vicino alla soglia dei 400 CV. Per questo motivo, le case automobilistiche ricorrono agli autobloccanti già di serie, al fine di scaricare tutta la potenza del motore a terra.

Il differenziale autobloccante diventa una necessità nella guida di vetture sportive di livello o con molta coppia e cavalli da scaricare a terra, specie su un asse solo. Grazie a questo sistema, la potenza verrà trasferita alla ruota con maggiore trazione in automatico, andando a ridurre il sottosterzo cronico delle trazioni anteriori nel momento in cui l’acceleratore si spalanca con le marce basse in curva, o aumentando la motricità delle trazioni posteriori, permettendo anche drift di potenza.

Tipologie di differenziale autobloccante

Sul mercato delle auto sportive troviamo più generi di differenziale, i quali si differenziano per svariate caratteristiche. In generale, i differenziali lavorano sulla distribuzione e sulla trasmissione della potenza sulle due ruote motrici, ma, al tempo stesso, servono a far girare a velocità diverse i due alberi. È importante studiare i vari meccanismi sfruttati dai diversi modelli, oltre che focalizzarsi sul funzionamento generale dei differenziali.

Quello libero è sicuramente una delle tipologie di differenziale più conosciute e diffuse, impiegato sia per le auto a trazione posteriore, che per quelle a trazione anteriore. Questo viene anche chiamato “open” ed è in grado di assicurare sempre una diversa velocità delle ruote in curva, oltre che la ripartizione in maniera equa della coppia motrice. Tutto ciò, però, a discapito della capacità di trazione, pertanto un differenziale di questo tipo non risulta adatto alla guida sportiva o se si è soliti passare in fondi a bassa aderenza.

Il differenziale autobloccante costituisce un ottimo compromesso tra quello locked e quello open, in quanto permette di coniugare i vantaggi di quest’ultimi. Questo particolare modello, infatti, permette una variabile ripartizione della coppia motrice, ma senza far ruotare i due alberi necessariamente alla medesima velocità. In parole povere, nel momento in cui gli pneumatici sono caratterizzati da diverse condizioni di aderenza, il differenziale fornisce una maggiore coppia motrice alle ruote con più aderenza, rispetto a quella dello pneumatico che girà più velocemente.

È possibile installare il differenziale in più posizioni diverse in relazione all’effetto che si intende ottenere e alla tipologia di veicolo in questione. Per esempio, le vetture a trazione integrale sono fornite, solitamente, di un differenziale centrale autobloccante, mentre quelle a trazione posteriore, hanno il differenziale autobloccante (alle volte) posizionato in corrispondenza dell’asse posteriore dell’auto.

Ovviamente il mercato è vario e ne esistono di diversi modelli tra cui: a slittamento limitato (Limited Slip Differential), a dischi o lamelle (cluth-type), a giunto viscoso (Ferguson) e Torsen. Indipendentemente dalla soluzione utilizzata – ognuna presenta pregi e difetti specifici come velocità d’azione, intensità di attacco e dolcezza di innesto. Ognuno è adatto a scopi ben specifici o a usi sportivi o fuoristradistici.

In definitiva, riteniamo sia sempre necessario valutare la tipologia di differenziale utilizzata in sede d’acquisto di una nuova auto, considerando il suo importante ruolo strategico.